JP5884259B2 - 印刷装置の制御方法、および印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置における不良ノズルを補完して印刷を実行する技術に関する。

印刷装置の一例であるインクジェットプリンタは、微細なノズル群を備えたヘッドを備えている。記録媒体上に印刷される文字や画像に応じて必要なノズルからインクを吐出するように構成されている。

各ノズルの直径は３０〜６０μｍ程度と非常に微細であるため、加工精度上の理由により、あるいはプリンタの使用条件上の理由により、目詰まりを起こしてインクを吐出できないノズルが現れる事がある。このような不良ノズルが存在すると、記録媒体上の所定の位置にインクを着弾させることができないため、所望の印刷を行なう事ができない。この現象をノズル抜けあるいはドット抜けと称する。

特にモノクロ印刷等を通じて使用頻度の最も高いブラックインク用ノズル群においてこうした不良ノズルが発生した場合に、文字情報やバーコード情報が欠損し、上記の問題はより顕著となる。

特許文献１および特許文献２は、上記のような不良ノズルが検出されると、当該ノズルが吐出するはずであったブラックインクの代わりにシアン、マゼンタ、およびイエローインクを吐出してこれらを混色する事により黒色を生成し、以って不良ノズルを補完する技術を開示している。

特許３１５７８８０号公報 特許４０８３４０３号公報

特許文献１に開示のプリンタは、各ノズルから吐出されるインクの量が１通りのみである。換言すると各ノズルから吐出されるインクにより形成可能なドットの大きさは１通りのみである。この構成において上記のような不良ノズルの補完が行なわれると、本来単一のブラックインク滴により形成されるブラックドットが、３倍の量となるシアンインク滴、マゼンタインク滴、イエローインク滴により形成される事となる。必然的に形成されるドットは大きくなり、ドット抜けが回避できる一方で所望の印刷結果からの逸脱は避けられない。また紙が記録媒体である場合は、補完が行なわれる箇所においてインクの滲みや裏写りが発生したり、乾燥が遅れることによる汚れが発生したりする虞がある。

特許文献２は同一のノズルから異なる量のインク滴を吐出可能なプリンタを開示しているが、ブラックインク用ノズルの吐出不良をシアンインク、マゼンタインク、イエローインクの混色により得られるドットの形成で補完する場合に関しては、ブラックインクの量と他色インクの量の関係について何ら言及していない。

本発明の目的は、印刷品質を大きく損なうことなく、制御負荷を最小限にしながら、不良ノズルによるブラックインクのドット抜けをシアンインク、マゼンタインク、イエローインクの混色により得られるドットの形成で補完する方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明によれば、以下に記すものが提供される。
（１）：ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、およびイエローインクの各々を、印刷データに基づいて記録媒体へ向けて吐出可能なノズル群を有するヘッドを備え、該ノズル群の内、前記ブラックインクを吐出するノズルが正常な吐出のできない不良ノズルであることを検出した場合に、該不良ノズルを補完して印刷を実行する印刷装置の制御方法であって、
前記不良ノズルが吐出すべき記録媒体上の吐出領域へ向けて、前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの各々を前記ノズル群から吐出させ、
該シアンインク、該マゼンタインク、および該イエローインクの吐出量の各々を前記不良ノズルが吐出すべき前記ブラックインクの吐出量に基づき決定することを特徴とするもの。

上記の構成によれば、印字品質の維持と制御負荷の抑制を両立しつつ、より柔軟な不良ノズルの補完処理を遂行可能である。

（２）：（１）に記載の印刷装置の制御方法であって、
前記記録媒体へ向けて前記ブラックインクを前記不良ノズルに吐出させる第１データが前記印刷データに含まれているかを判定し、
前記記録媒体へ向けて所定の吐出量の前記ブラックインクを前記不良ノズルに吐出させるデータが、前記第１データとして前記印刷データに含まれていると判定された場合に、前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域へ向けて、前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの各々について、前記所定の吐出量より少ない吐出量を少なくとも１回、前記ノズル群から吐出させることを特徴とするもの。

所定量のブラックインクの代わりに該所定量より少ない量のシアン、マゼンタおよびイエローインクを吐出して混色による黒色を再現する事により、混色インクの滲みや裏写りといった事態の発生を回避できる。よってドット抜けの回避と印刷品質の維持を両立可能である。またインク消費量を最小限に抑える事が可能である。

（３）：（２）に記載の印刷装置の制御方法であって、
前記所定の吐出量より少ない吐出量の前記ブラックインクを前記不良ノズルから吐出させるデータが、前記第１データとして前記印刷データに含まれていると判定された場合に、前記吐出領域へ向けて前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの各々について前記所定の吐出量より少ない吐出量を少なくとも１回、前記ノズル群から吐出させることを特徴とするもの。

問題の吐出領域に対して前記所定量よりも少ない量のブラックインク吐出が指示されていた場合は、該所定量のインク吐出の場合と比較してドット抜けの影響やインク混色の影響が軽微であるため、上記所定量よりも少ない量のシアン、マゼンタおよびイエローインクを吐出して混色による黒色を再現する。補完を行なうインク吐出量を一律とすることにより、処理の負荷増大を最小限に抑えることが可能である。

（４）：（２）に記載の印刷装置の制御方法であって、
前記第１データが前記印刷データに含まれていると判定された場合に、前記第１データはキャンセルされることを特徴とするもの。

この場合、正常な吐出動作が行なえないノズルに対応付けられた圧電素子を正常な吐出動作を行なうように駆動する事に起因する不具合を回避することができる。

なお「キャンセル」という語は、データの削除、無視、変更を含む意味で用いる。結果として不良ノズルからブラックインクが吐出されないようにできれば、データそのものの取扱い方は問わない。

（５）：（２）に記載の印刷装置の制御方法であって、
前記吐出領域へ向けて前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクを前記ノズル群に吐出させるデータが、前記印刷データに含まれていると判定された場合に、前記第１データをキャンセルすることを特徴とするもの。

この場合、既定のインク吐出でブラックインクのドット抜けは補完されていると判断する。よって既定のインク吐出に係るデータの変更は行なわず、処理負荷の増大を最小限に抑えることができる。また正常な吐出動作が行なえないノズルに対応付けられた圧電素子を正常な吐出動作を行なうように駆動する事に起因する不具合を回避することができる。

（６）：（５）に記載の印刷装置の制御方法であって、
前記吐出領域へ向けて前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの前記所定の吐出量より少ない吐出量を前記ノズル群から吐出させるデータが、前記印刷データに含まれていると判定された場合に、前記第１データをキャンセルすることを特徴とするもの。

この場合、混色による黒色の再現は可能であるものの、形成されるドットの大きさが小さいために、ブラックインクのドット抜けを補完するには不十分であると判断する。問題の吐出領域へ向けて前記所定量より少ない量のシアン、マゼンタ、およびイエローインクをノズル群に吐出させるように印刷データを変更する事により、ドット抜けの回避と印刷品質の維持を両立可能である。また正常な吐出動作が行なえないノズルに対応付けられた圧電素子を正常な吐出動作を行なうように駆動する事に起因する不具合を回避することができる。

（７）：上記（１）から（６）の何れかの印刷装置の制御方法を印刷装置に実行させるためのコンピュータプログラム。

（８）：ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、およびイエローインクを吐出可能なノズル群を有するヘッドと、
前記ノズル群に前記ブラックインク、前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの各々を、印刷データに基づいて記録媒体へ向けて選択的に吐出させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記ノズル群の内、前記ブラックインクを吐出するノズルが正常な吐出のできない不良ノズルであることを検出した場合に、前記不良ノズルが吐出すべき記録媒体上の吐出領域へ向けて、前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの各々を前記ノズル群から吐出させ、該シアンインク、該マゼンタインク、および該イエローインクの吐出量の各々を前記不良ノズルが吐出すべき吐出量に基づき決定することを特徴とする印刷装置。

（９）：（８）に記載の印刷装置であって、
前記記録媒体へ向けて所定の吐出量の前記ブラックインクを前記不良ノズルに吐出させる第１データが前記印刷データに含まれているかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、前記第１データが前記印刷データに含まれていると判定された場合に、前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域へ向けて、前記シアンインク、前記マゼンタインク、および前記イエローインクの各々について、前記所定の吐出量より少ない吐出量を少なくとも１回、前記ノズル群から吐出させる補完手段と、
を備えることを特徴とするもの。

本発明の実施形態に係るプリンタの構成を示す模式図である。 図１に示すプリンタにおけるヘッドのノズル面を示す模式図である。 図１に示すプリンタが実行する印刷処理を示すフローチャートである。 図１に示すプリンタドライバが実行する印刷データ生成処理を示すフローチャートである。 図４における色変換処理に用いられるルックアップテーブルを概念的に示す模式図である。 図４における色変換処理の概念を示す模式図である。 図４におけるドットサイズ分解処理に用いられるルックアップテーブルの一例を示す模式図である。 図４におけるハーフトーン処理の概念を説明する模式図である。 図１に示すプリンタドライバが実行する不良ノズル補完処理を示すフローチャートである。

本実施形態では、印刷装置の一例としてインクジェットプリンタ（以下プリンタ１０と称する）について説明する。

図１にプリンタ１０の基本構成を示す。プリンタ１０は、インクを紙、布、ディスク状記憶媒体のレーベル面、フィルムシート等の記録媒体に吐出する事により、該記録媒体上に画像を形成（印刷）する装置である。ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの４色のインクを用いる事により、記録媒体上にフルカラー画像を形成（印刷）可能である。プリンタ１０は、印刷部１１、搬送機構１３、検知部１４、制御部３０、インクカートリッジ１５を備えている。

印刷部１１は、多数のノズル群が形成されたノズル面を有するヘッド１２と、不図示のプラテンを備えている。プラテンに支持された記録媒体に対してインクカートリッジ１５から供給されたインクをノズル群から吐出するよう構成されている。

本実施形態はライン型と称されるプリンタ１０であり、記録媒体の搬送方向に直交する向きに延伸する長尺のヘッド１２がプリンタ１０の筐体に対して不動に配置されている。ノズル群はヘッド１２の延伸方向に配列されてノズル列を形成している。シリアル型と称されるプリンタのようにヘッドを移動させる機構が必要ないので、装置の小型化および印刷速度の向上が可能である。

上述のように本実施形態のプリンタ１０はブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクを使用するため、図２に示すように、矢印Ｔで示す記録媒体の搬送方向に直交する向きに延伸する長尺のヘッド１２が各色インク毎に設けられている。これらのヘッド１２は記録媒体の搬送方向に並ぶように不動に配置されている。各色用のヘッド１２は別体として構成されていても一体として構成されていてもよい。

ノズル群は、ブラックインク吐出用ノズル群Ｋ、シアンインク吐出用ノズル群Ｃ、マゼンタインク吐出用ノズル群Ｍおよびイエローインク吐出用ノズル群Ｙを含んでいる。各色インク吐出用ノズル群は記録媒体の搬送方向と直交する向きに一定の間隔（本実施形態では１／７２０インチ）で配列され、ノズル列を形成している。

各色インク吐出用ノズル列は同じ数だけノズル群を含んでいる。各ノズル列における任意のｎ番目のノズルが記録媒体の搬送方向Ｔに沿って並ぶように各ノズル列が配置されている。

各ノズルには不図示のインク室および圧電素子が設けられ、当該圧電素子の駆動によりインク室が収縮・膨張される事により、ノズルから滴状のインクが吐出される。吐出された滴状のインクは記録媒体に着弾してドットを形成する。圧電素子の駆動の仕方を適宜変化させる事によって同じノズルから吐出されるインク滴の量を変化させる事が可能であり、記録媒体上に形成されるドットの大きさもこれに応じて変化する。具体的には、ノズル内に存在するインクの自由表面を圧電素子の駆動により任意に振動させ、所望量のインク滴を形成する。本実施形態では、大インク滴（２０ｎｇ）、中インク滴（１０ｎｇ）および小インク滴（４ｎｇ）の３種類のインク滴を吐出可能とされている。

発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって液体を吐出させる構成としてもよい。その場合、インク滴の大きさは発熱体の駆動時間を調節することにより制御する。

搬送機構１３は、記録媒体を印刷部１１へ搬送すると共に、印刷部１１を通過した記録媒体をプリンタ１０の外部に排出する機構を備えている。

制御部３０は、メモリ３３に格納されているプログラムに従ってＣＰＵ３２により印刷部１１や搬送機構１３を制御する。制御部３０はインターフェース３１を介してコンピュータ２０と通信可能であり、コンピュータ２０から印刷データを受信すると、印刷部１１や搬送機構１３を制御して当該印刷データに対応する画像を記録媒体上に印刷する。

制御部３０は不良ノズル検出部３４を備えている。不良ノズル検出部３４は、ヘッド１２に対向可能な位置に配置された検知部１４に接続されている。検知部１４は、インク吸収材と電気的に導通する導電材を備え、導電材を流れた電気信号が、不良ノズル検出部３４にて検出可能に構成される。不良ノズル検出部３４は、ヘッド１２の各ノズルから帯電したインク液滴を吐出させ、帯電したインク液滴が吸収材に着弾する際に生じる電流変化の信号を検出することができ、この信号が所定の閾値以下の場合、ノズルの吐出不良と判断するように構成される。

また、印刷部１１および搬送機構１３を制御してヘッド１２にテストパターンを印刷させ、次いでフォトセンサを制御して印刷されたテストパターンを走査し、何れのノズルが吐出不良を呈しているのかを検出する構成としてもよい。

本実施形態では、何番目のブラックインク吐出用ノズルが吐出不良を呈しているのかを特定した結果が、不良ノズルデータとしてメモリ３３に記憶される。

インクの吐出が完全に不可能なノズルを不良ノズルと判定するのは勿論であるが、インクの吐出が実行可能でも、正常に（設計値通りに）ドットが形成できないようなノズルは不良ノズルと判定する。設計値からどの程度逸脱した場合に不良ノズルと判定するかは不良許容度と印刷品質を鑑みながら任意に設定可能である。

次にプリンタ１０が実行する印刷処理について図３のフローチャートを参照しながら説明する。制御部３０がコンピュータ２０からインターフェース３１を介して印刷命令を含む印刷データを受信する事により印刷処理が開始される（Ｓ１）。制御部３０は受信した印刷データ中の各種コマンドの内容を解析する。次に制御部３０は、搬送機構１３を制御して記録媒体を印刷部１１における印刷開始位置に位置決めする。これを給紙動作と称する（Ｓ２）。

次に制御部３０は、ヘッド１２を制御してノズル群からインクを吐出させ、記録媒体上にドットを形成する。これをドット形成動作と称する（Ｓ３）。記録媒体上に仮想的に定められた方形状の領域（以下、吐出領域と称する）にインク滴が着弾する事によりドットが形成される。なお吐出領域は印刷解像度に応じて大きさや形が定められ、理想的にインク滴が吐出された場合は吐出領域の中央にインク滴が着弾する。その後インクが広がってドットの形成に至る。各色インクを吐出するノズル列は記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する向きに沿う幅方向）全域に亘って設けられているため、最大４色のインク吐出が実行される事により、１行分のドット群形成が一挙に終了する。ここで「１行分」とはシリアル型のプリンタ１０におけるキャリッジの一度の走査により形成可能な量、すなわち１ラスタライン分に相当する概念である。

次に制御部３０は、搬送機構１３を制御して記録媒体をヘッド１２に対して相対的に移動させる。これを搬送動作と称する（Ｓ４）。搬送動作により、先のドット形成動作で形成した１行分の位置とは異なる位置に、次の１行分のドット群形成を行なう事が可能となる。印刷データが残存している限り制御部３０がドット形成動作と搬送動作を繰り返す事により、記録媒体の搬送方向に沿って複数行のドット群形成（印刷）が行なわれる。印刷データの残存がない事が確認されると、制御部３０は排紙が必要との判断を下す（Ｓ５）。

排紙が必要との判断が下されると、制御部３０は搬送機構１３を制御し、記録媒体をプリンタ１０の外部に排出する。これを排紙動作と称する（Ｓ６）。画像が印刷された記録媒体がプリンタ１０の外部に排出されると、制御部３０は印刷を続行するか否かの判断を行なう（Ｓ７）。続行要と判断されると、前述の給紙動作に戻って印刷が続行され、続行不要と判断されると、印刷処理を終了する。

次にプリンタ１０に接続されたコンピュータ２０について図１を参照しつつ説明する。コンピュータ２０は、印刷データの他、プリンタ１０において実行される各種動作（例えばクリーニング動作）の実行命令をプリンタ１０に向けて出力する。コンピュータ２０にはプリンタドライバ２２やアプリケーションプログラム２１といったプログラムがインストールされている。

プリンタドライバ２２は、アプリケーションプログラム２１から画像データを受取り、この画像データを印刷データに変換してプリンタ１０に向けて出力する。印刷データは、印刷される画像を構成する画素に関するデータ（以下、画素データと称する）を有する。例えば、この画素データは、ある画素に対応する吐出領域に形成されるドットに関するデータ（ドットの色や大きさ等）である。

以下、プリンタドライバ２２による印刷データ生成処理について、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。プリンタドライバ２２によって色変換処理（Ｓ１１）、ドットサイズ分解処理（Ｓ１２）、ハーフトーン処理（Ｓ１３）、不良ノズル補完処理（Ｓ１４）およびラスタライズ処理（Ｓ１５）が実行されることにより印刷データが生成される。

色変換処理は、アプリケーションプログラム２１から出力されたＲＧＢ（赤・緑・青）から成る３色分の原画像データを、ＣＭＹＫ（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック）から成る４色分の印刷画像データへ画素毎に変換する処理である。

プリンタドライバ２２は、原画像を構成するＲＧＢ各色の濃度値（本実施形態では各色毎に２５６段階に区分）の組合せと、印刷画像を構成するＣＭＹＫ各色の階調値（本実施形態では各色毎に２５６段階に区分）の組合せの対応関係を色変換ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として予め保持している。図５はこのＬＵＴを概念的に示すものである。同図に示されるように直交する３つの軸にＲ軸、Ｇ軸、Ｂ軸をとって色空間を考え、各軸を上記のように２５６段階に区分すれば、色空間内には２５６×２５６×２５６の格子点が得られる。原画像データにおける全ての色（ＲＧＢ濃度値の組合せ）は色空間内の格子点の何れかに対応付けられるため、ＬＵＴでは各格子点毎にＣＭＹＫ各色の階調値の組合せを対応付けて記憶している。入力としての原画像におけるある色の情報を、出力としての印刷画像を構成する各色インクの階調値（使用するインクの量）の情報に置換える事が可能となる。

色変換処理では、プリンタドライバ２２がこの色変換ＬＵＴを参照し、入力された原画像データの濃度値を印刷画像データの階調値に変換する。階調値は使用するインクの量と相関があるので、階調値データは、印刷画像の画素毎に何れのインクをどれだけの量使用するかを示すデータであると言える。図６に色変換処理の一例を示す。同図の横軸は、左から右に進むにつれて入力原画像の色が白から赤を経て黒に至る場合を示している。図５の色空間上では、座標点（０、０、０）からスタートしてＲ軸上を（２５５、０、０）まで進み、そこから座標点（２５５、２５５、２５５）までＲ軸座標点２５５におけるＧＢ平面に平行な面における対角線上を辿る経路に相当する。図６において実線はシアンインクの量、破線はマゼンタインクの量、一点鎖線はイエローインクの量、二点鎖線はブラックインクの量を示している。４色のインクを各々どれだけ使用してある原画像の色を再現するかが同図より判る。なお色空間上における座標点と色の関係の定め方は任意である。例えば座標点（０、０、０）を黒とし、座標点（２５５、２５５、２５５）を白としてもよい。

上記の色変換処理により得られたデータは、画素毎に各インク色が２５６段階の階調値の何れかをとる事を示しているが、プリンタ１０はドットを形成する事により画像を形成するため、各画素についてはドットを形成するか否かの状態しかとり得ない。そこで本実施形態では、３種類の大きさのインク滴を使い分けて各画素毎に４段階の階調に対応する状態（ドット非形成、小ドット形成、中ドット形成、大ドット形成）の何れかをとり得るようにすると共に、複数の画素を含む所定領域内に形成されるドットの密度を変化させる事によって中間階調を再現するようにしている。

具体的には、先ずドットサイズ分解処理が実行される（Ｓ１２）。プリンタドライバ２２は、階調値と大中小ドット各々の使用率との関係を各色インク毎に示すドットサイズ分解ＬＵＴを予め保持している。本実施形態では、階調値が大きくなるほど光学濃度が高く、使用インク量も多い状態に対応する。したがって、階調値の比較的小さい画素に対しては、小ドットの使用率が高く大ドットの使用率は低くなるように、また階調値が大きくなるにつれて小ドットの使用率が下がり、代わりに中ドットや大ドットの使用率が高くなるようにＬＵＴの内容が設定されている。そうしたドットサイズ分解ＬＵＴの一例を図７に示す。図中、破線が小ドットの、一点鎖線が中ドットの、実線が大ドットの使用率を各々表わしている。なお階調値と光学濃度の関係はこの逆としても構わない。

ドットサイズ分解処理では、プリンタドライバ２２がこのドットサイズ分解ＬＵＴを参照し、上記印刷画像データにおける各画素の階調値を、大ドット使用率、中ドット使用率および小ドット使用率から成る使用率データに変換する。変換は各色について行なわれる。使用率データは、例えば図示の百分率を０〜２５５の２５６段階に割り当てた数値で表現される。

次にハーフトーン処理が実行される（Ｓ１３）。ハーフトーン処理は、印刷画像データの階調値に応じて適切な密度でドットが形成されるように、画素毎にドット形成の要否を決定する処理である。ハーフトーン処理の手法としてはディザ法が知られている。ディザ法では、画素と一対一に対応する要素の各々に閾値が設定されたディザマトリクスを用いて各画素について処理対象データの値と閾値の比較を行ない、例えばデータの値が閾値以上であればドット形成要、データの値が閾値未満であればドット形成不要と決定する。

本実施形態では、処理対象のデータの値として上記の使用率データを用いる。ＣＭＹＫの４色について、大ドット用、中ドット用および小ドット用のディザマトリクスを用意する（計１２個）。各ディザマトリクスには、０〜２５５の範囲から万遍なく選択された閾値が所定の規則に従って配列されている。

ディザマトリクスを参照しながら画素毎にドット形成の要否を判断する処理を図８に概念的に示す。判断に際しては、判断の対象として着目している画素（着目画素）についての使用率値と、ディザマトリクス中の着目画素に対応する位置の要素に設定されている閾値とを先ず比較する。図中に示した破線の矢印は、着目画素におけるブラックインクの大ドット使用率を、ディザマトリクス中の対応する要素に設定されている閾値を比較している事を模式的に表わしたものである。着目画素の使用率値が当該閾値以上であれば、その画素に対応する吐出領域にはドットを形成要と判断する。逆に着目画素の使用率値が当該閾値未満であれば、その画素に対応する吐出領域にはドットを形成不要と判断する。図中に示した実線の矢印は、この事実を模式的に表わしたものである。

この処理を計１２個のディザマトリクスについて画素毎に行なうことにより、どのインクを使ってどの大きさのドットを形成するのかを示すデータが画素毎に得られる。例えばある画素についてはブラックインクで大ドットを形成し、別のある画素についてはシアンインクの中ドットとイエローインクの小ドットを形成するといったデータが得られる。以降の説明のため、これをインクの色とサイズに「ドットデータ」という名称を付加して呼ぶこととする。ブラックはＫ、シアンはＣ、マゼンタはＭ、イエローはＹで表わす。例えば上記のデータの場合、Ｋ大ドットデータ、Ｃ中ドットデータおよびＹ小ドットデータと呼ぶこととなる。例えばブラックの大ドットデータ、中ドットデータおよび小ドットデータをまとめて指す場合には、色のみを用いてブラックドットデータと呼ぶ。例えば各色の中ドットデータをまとめて指す場合には、サイズのみを用いて中ドットデータと呼ぶ。ドットデータ全体を指して説明する場合は単にドットデータと呼ぶ。

次に、本発明の印刷制御方法として不良ノズル補完処理が実行される（Ｓ１４）。図９のフローチャートを用いて当該処理の説明をする。

先ずプリンタドライバ２２はプリンタ１０に対して不良ノズルデータの送信要求を発行する。プリンタ１０の制御部３０がインターフェース３１を介して当該要求を受信すると、メモリ３３に記憶されている不良ノズルデータをインターフェース３１を介してコンピュータ２０へ向けて送信する。プリンタドライバ２２はこれを取得する（Ｓ２１）。

プリンタドライバ２２はハーフトーン処理により得たドットデータと不良ノズルデータを比較し（Ｓ２２）、不良ノズルと特定されたブラックインク吐出用ノズルが吐出対象とする画素にブラックドットデータが割り当てられているかを判定する（Ｓ２３）。換言すると何らかの理由によりブラックインクの吐出が不可能なノズルに対してインクの吐出が指示されているかを判定する。判定結果がＮｏであれば、補完処理は不要であるとして処理を終了する。

判定結果がＹｅｓであれば、所望の画像形成が不可能であるため、ブラックインクの不足（すなわちドット抜け）を補完する必要が生ずる。具体的には、シアン、マゼンタおよびイエローインクの混色により得られる黒色をもって本来の黒色の不足を補う。ここである大きさのブラックインク滴を同じ大きさのシアン、マゼンタおよびイエローインク滴で補うと３倍量のインクによりドットが形成される事となり、ドット抜けが回避できる一方で所望の印刷結果からの逸脱は避けられない。また紙が記録媒体である場合は、補完が行なわれる箇所においてインクの滲みや裏写りが発生したり、乾燥が遅れることによる汚れが発生したりする虞がある。

そこで本実施形態では、不良ノズルと特定されたブラックインク吐出用ノズルに対応する吐出領域に形成されることとなるドットの大きさ（換言すると不良ノズルに対応する画素を構成するブラックドットの大きさ）に着目し、これに応じて処理内容を変更するように補完処理を実行するようにしている。

具体的には、問題の画素に割り当てられているのがＫ大ドットデータまたはＫ中ドットデータであるかを判定する（Ｓ２４）。判定の結果がＮｏである場合、すなわち問題の画素に割り当てられているのがＫ小ドットデータである場合は、割り当てられていたＫドットデータを削除または非吐出を示す状態に変更し（Ｓ２９）、処理を終了する。ドット抜けそれ自体は問題であるが、該当する画素に形成されることとなるのが小ドットであれば、その影響は比較的軽微であると言える。本実施形態では、このような場合に敢えて混色インクによる補完処理をスキップする事により、プリンタドライバ２２にかかる制御負荷を最小限に抑えるようにしている。また正常な吐出動作が行なえないノズルに対応付けられた圧電素子を正常な吐出動作を行なうように駆動する事に起因する不具合を回避することができる。

Ｓ２４の判定結果がＹｅｓである場合、問題の画素にＣＭＹドットデータが割り当てられているかを判定する。換言すると、ブラックインクのドット抜けを補完するためにシアン、マゼンタおよびイエローインクの吐出を行なわねばならないノズルに対して既にインクの吐出が指示されているかを判定する（Ｓ２５）。ＣＭＹドットデータの全てが割り当てられている場合のみＹｅｓと判定する。

Ｓ２５の判定結果がＮｏである場合、すなわち問題の画素にシアン、マゼンタおよびイエローインクの何れの吐出も指示されていない場合、またはシアン、マゼンタおよびイエローインクの内１つまたは２つの吐出が指示されている場合は、シアン、マゼンタおよびイエロー全ての中インク滴が吐出されるようにＣＭＹ中ドットデータを割り当てる処理を行なう（Ｓ２６）。Ｋ大ドットデータまたはＫ中ドットデータは不要であるから削除または非吐出を表わす状態に変更し（Ｓ２９）、処理を終了する。

問題の画素がブラックの大ドットを含んで構成される場合に、ドット抜けの影響が最も深刻に露呈する。ここでブラックの大インク滴の代わりにシアン、マゼンタおよびイエローの中インク滴を吐出して混色による黒色を再現する事により、前述の滲みや裏写りといった事態の発生を回避できる。よってドット抜けの回避と印刷品質の維持を両立可能である。またインク消費量を最小限に抑える事が可能である。

問題の画素がブラックの中ドットを含んで構成される場合は、大ドットの場合と比較してドット抜けの影響やインク混色の影響が軽微であるため、ブラックの中インク滴の代わりにシアン、マゼンタおよびイエローの中インク滴を吐出して混色による黒色を再現する。補完を行なうインク滴を一律に中インク滴とすることにより、処理の負荷増大を最小限に抑えている。

Ｓ２５の判定結果がＹｅｓである場合、すなわち問題の画素がシアン、マゼンタおよびイエローの大中小何れかのドット（ドットの大きさは全て等しいとする）を含んで構成される場合は、ＣＭＹ小ドットデータが割り当てられているかを判定する（Ｓ２７）。

Ｓ２７の判定結果がＹｅｓである場合は、混色による黒色の再現は可能であるものの、ドットの大きさが小さいためにブラックインクのドット抜けを補完するには不十分であると判断する。よってＣＭＹ小ドットデータをＣＭＹ中ドットデータで置き換える処理を行なう（Ｓ２８）。次いでＫドットデータの削除または非吐出を示す状態に変更し（Ｓ２９）、処理を終了する。中インク滴を用いる理由は前述の通りであり、ドット抜けの回避と印刷品質の維持を両立可能である。

Ｓ２７の判定結果がＮｏである場合、すなわちＣＭＹ大ドットデータまたはＣＭＹ中ドットデータが割り当てられている場合は、十分な大きさのドットによって混色による黒色の再現が為されるため、既定のインク吐出でブラックインクのドット抜けは補完されていると判断する。よってＣＭＹドットデータの変更は行なわずにＫドットデータの削除または非吐出を示す状態に変更し（Ｓ２９）、処理を終了する。これにより処理負荷の増大を最小限に抑えている。

次いでラスタライズ処理が実行される（Ｓ１５）。ラスタライズ処理は、ハーフトーン処理および不良ノズル補完処理が行なわれたドットデータを、プリンタ１０に転送すべき順番に並べ直して印刷データの一部とする処理である。生成された印刷データは、コンピュータ２０からインターフェース３１を介してプリンタ１０の制御部３０へ送信される。制御部３０は、印刷部１１や搬送機構１３を制御して当該印刷データに対応する画像を記録媒体上に印刷する。

以上、上記実施形態に基づいて本発明に係る液体吐出ノズルの吐出不良を補完する方法について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる事は勿論である。

例えば、上記実施形態では図９に示す不良ノズル補完処理をプリンタ１０に接続されたコンピュータ２０にインストールされたプリンタドライバ２２が実行している。しかしながらプリンタ１０の制御部３０にインストールされたファームウェアがこの不良ノズル補完処理を実行するように構成する事も可能である。何れの場合も、プリンタドライバ２２がインストールされたコンピュータ２０と、コンピュータ２０に接続されたプリンタ１０が印刷装置として機能する。

この場合、プリンタドライバ２２は図４に示すハーフトーン処理の実行後、直ちにラスタライズ処理を行ない、生成したドットデータをインターフェース３１を介してプリンタ１０の制御部３０へ送信する。プリンタ１０のファームウェアは、当該ドットデータに対して図９に示す不良ノズル補完処理を実行し、印刷データを生成する。制御部３０は印刷部１１および搬送機構１３を制御し、当該印刷データに対応する画像を記録媒体上に形成する。

また上記実施形態においてプリンタドライバ２２が行なっている全ての処理を、プリンタ１０の制御部３０にインストールされたファームウェアに実行させる構成としてもよい。この場合、プリンタ１０に設けられたインターフェース３１としてのスロットにメモリカード等の記憶媒体を挿入し、当該記録媒体から直接原画像データを取得する。プリンタ１０がスキャナなどの画像取り込み手段を備える複合機器の場合は、当該画像取り込み手段から直接原画像データを取得する。取得した原画像データに対して図４および図９に示す処理をファームウェアが実行する事により、所謂ダイレクトプリントに対して本発明の方法を適用する事が可能である。この場合、プリンタ１０単体が印刷装置として機能する。

上記実施形態では、記録媒体の搬送方向に直交する向きに延伸する長尺のヘッド１２がプリンタ１０の筐体に対して不動に設置された、所謂ライン型のプリンタについて説明したがこの限りではない。所謂シリアル型のプリンタに対しても本発明を適用可能である。

シリアル型プリンタのヘッドにおいては、記録媒体の搬送方向にノズル群が所定の長さで配列されてノズル列を形成する。ヘッドはキャリッジと称される移動体に搭載され、前記記録媒体の搬送方向と直交する向きに移動されながら、ノズル列の長さに対応する１ライン分の印刷を行なう。１ライン分の印刷が終了すると、記録媒体が１ライン分の長さだけ搬送され、ヘッドが走査方向に移動されながら同様にして次の１ライン分の印刷を行なう。

フルカラー印刷が可能なインクジェットプリンタの場合、少なくとも４色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のインク毎に上記の構成を有するヘッドが設けられ、前記走査方向に並ぶように配置される。キャリッジが走査方向に移動しながら各ヘッドから各色インクが吐出される。各色用のヘッドは別体として構成されていても一体として構成されていてもよい。

上記実施形態では、大中小３種類の量のインク滴を吐出可能な構成について説明したがこの限りではない。また「大中小」という呼称は三者の大小関係を規定するにあたって便宜的に導入したものであり、この呼称に拘束されるものでもない。上述の不良ノズル補完処理において変更に供されるインク滴サイズの大小関係が維持されていれば、４種類以上の量のインク滴を吐出可能な構成にも本発明を適用可能である。例えば小インク滴よりも少ない量のインク滴や、大インク滴と中インク滴の中間量のインク滴を吐出可能な構成において、上述したインク滴の大小関係が維持されていればこれらを含めた吐出量の間で変更が行なわれてもよい。

上記実施形態では、例えばブラックの大インク滴１つを、シアン、マゼンタ、およびイエローの中インク滴１つずつで置換える構成について説明したがこの限りではない。例えば、シアン、マゼンタ、およびイエローの少なくとも１色について、より小さなインク滴を複数回吐出させることにより、中インク滴相当の吐出量を確保する構成とすることも可能である。

上記実施形態では、印刷装置の一例としてインクを吐出して画像を形成するプリンタ１０について説明したがこの限りではない。例えば布地に模様をつけるための捺染装置といった工業用装置にも本発明の方法を適用可能である。

１０ プリンタ
１１ 印刷部
１２ ヘッド
１３ 搬送機構
１４ 検知部
２０ コンピュータ
２１ アプリケーションプログラム
２２ プリンタドライバ
３０ 制御部
３１ インターフェース
３２ ＣＰＵ
３３ メモリ
３４ 不良ノズル検出部

Claims (8)

1. 少なくとも三種類の大きさから選ばれたブラックインク滴、および混色によりブラックを再現可能であり少なくとも三種類の大きさから選ばれた複数色のインク滴を、印刷データに基づいて記録媒体へ向けて吐出可能な複数のノズルを有するヘッドを備え、前記複数のノズルの内、前記ブラックインク滴を吐出するノズルが正常な吐出のできない不良ノズルであることを検出した場合、当該不良ノズルを補完して印刷を実行する印刷装置の制御方法であって、
   前記記録媒体へ向けて所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記不良ノズルから吐出させるデータが前記印刷データに含まれているかを判定し、
   前記記録媒体へ向けて所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記不良ノズルから吐出されているデータが前記印刷データに含まれていると判定された場合、当該印刷データが示す前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域に割り当てられた前記複数色のインク滴の大きさに基づいて、当該複数色のインク滴の大きさを設定し、
   前記吐出領域へ向けて、設定された大きさの前記複数色のインク滴を前記ヘッドに吐出させる、印刷装置の制御方法。
2. 前記複数色のインク滴は、シアンインク滴、マゼンタインク滴、およびイエローインク滴を含む、請求項１に記載の印刷装置の制御方法。
3. 前記所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記記録媒体へ向けて前記不良ノズルから吐出させるデータが、前記印刷データに含まれていると判定された場合、前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域へ向けて、前記所定の大きさ以上の前記シアンインク滴、前記マゼンタインク滴、および前記イエローインク滴の各々を、少なくとも１回、前記ヘッドに吐出させる、請求項２に記載の印刷装置の制御方法。
4. 前記所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記記録媒体へ向けて前記不良ノズルから吐出させるデータが、前記印刷データに含まれていると判定され、かつ前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域に吐出されるべきインク滴として、前記シアンインク滴、前記マゼンタインク滴、および前記イエローインク滴の全てを吐出させるデータが前記印刷データに含まれていないと判定された場合、前記吐出領域へ向けて、前記所定の大きさ以上の前記シアンインク滴、前記マゼンタインク滴、および前記イエローインク滴の各々を、少なくとも１回、前記ヘッドに吐出させる、請求項３に記載の印刷装置の制御方法。
5. 前記所定の大きさよりも小さい前記ブラックインク滴を前記記録媒体へ向けて前記不良ノズルから吐出させるデータが前記印刷データに含まれていると判定された場合、前記補完を行なう処理をスキップする、請求項１に記載の印刷装置の制御方法。
6. 少なくとも三種類の大きさから選ばれたブラックインク滴、および混色によりブラックを再現可能でありであり少なくとも三種類の大きさから選ばれた複数色のインク滴を吐出可能な複数のノズルを有するヘッドと、
   前記複数色のインク滴の各々を、印刷データに基づいて、記録媒体へ向けて前記ヘッドに選択的に吐出させる制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記複数のノズルの内、前記ブラックインク滴を吐出するノズルが正常な吐出のできない不良ノズルであることを検出した場合、前記記録媒体へ向けて所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記不良ノズルから吐出させるデータが前記印刷データに含まれているかを判定し、
   前記記録媒体へ向けて所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記不良ノズルから吐出させるデータが前記印刷データに含まれていると判定された場合、当該印刷データが示す前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域に割り当てられた前記複数色のインク滴の大きさに基づいて、当該複数色のインク滴の大きさを設定し、
   前記吐出領域へ向けて、設定された大きさの前記複数色のインク滴を前記ヘッドに吐出させる、印刷装置。
7. 前記複数色のインク滴は、シアンインク滴、マゼンタインク滴、およびイエローインク滴を含む、請求項６に記載の印刷装置。
8. 前記制御部は、前記所定の大きさ以上の前記ブラックインク滴を前記記録媒体へ向けて前記不良ノズルから吐出させるデータが、前記印刷データに含まれていると判定した場合、前記不良ノズルに対応する記録媒体上の吐出領域へ向けて、前記シアンインク滴、前記マゼンタインク滴、および前記イエローインク滴の各々について、前記所定の大きさ以下のインク滴を少なくとも１回、前記ヘッドに吐出させる、請求項７に記載の印刷装置。

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